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"Vorrichtung zum Verschieben einer Gasmeßsonde eines Hochofen Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben einer Gasmeßsonde eines Hochofens.
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Solche Sonden werden in der Regel etwa 3-4 m unterhalb der Beschickungsoberfläche
waagerecht in den Hochofen oingefahren, um bis zu dessen Mitte hin an verschiedenen
Stellen des Querschnitts zwecks Überwachung der Durchgasung Gasproben zu entnehmen;
das Gas wird durch flexible Leitungen zu einem in einer Meßwarte aufgestellten Analysengerät
geführt. Zum Bewegen der Sonde ist eine Bedienungsperson an Ort' und Stelle nötig,
die die Sonde mit Hilfe eines mechanischen Vortriebsmechanismus' in die gewünschten
Entnahmestellungen bringt, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Überwachung
der Durchgasung eines Hochofens mittels einer Gasmeßsonde mit möglichst geringem
Aufwand voll zu autematisieren.
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Erfindungsgemäss dient diesem Zweck eine Vorrichtung zum Verschieben
einer Gasmeßsonde eines Hochofen, bei der auf der Sonde eine Halterung für zwei
Hebelelemente verschieblich geführt ist, die auf verschiedenen Seiten der Sende
einen der gegenüber an der Halterung angelenkt sind und an der Sonde abgekehrten
Hebelarmen mit zwei parallel zur Sonde in beiden Richtungen wirkenden Verschiebeantrieben
verbunden sind und an zwei der Sonde zugekehrten Hebelarmen je zwei Pressbacken
aufweisen, die in ihrer Anpresstellung auf verschiedenen Seiten der durch die Hebeldrehpunkte
gehenden Querschnittsebene der Sonde liegen, bei der ferner jeweils eine Einrichtung
zum Festhalten des Hebelelements gegenüber der Halterung in einer Stellung der Pressbacken
vorgesehen ist, in der sich die Preesbacken außer Eingriff befinden, und bei der
schliesslich die Sonde durch eine ortsfeste Klemmvorrichtung arretierbar ist.
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Vie noch im einzelnen erläutert werden wird, kann eine derartige Vorrichtung
die Sonde auf verhältnismässig einfache Art schrittweise in den Hochofen einschieben
und wider aus ihm herausziehen, wobei sich die Länge der Sohritte praktischerweise,
zum Beispiel bei Verwendung von Hubaylindern als Verschiebeantrieb durch eine entsprechende
Hublänge, nach dem Abstand, den die vorgesehenen Gasentnahmestellen voneinander
haben, bemessen lässt. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion
liegt weiter darin, dass die Hebelelmente die Kraft der Verschiebeantriebe gleichzeitig
zum Andrücken der Pressbacken an die Sonde nutzbar machen und die Anpresskraft zusammen
mit der aufzuwendenden Verschiebekraft, also gerade so, wie sie benötigt wird, wächst.
In diesen Sinne ist es vorteilhaft, wenn gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung die Anpreßstellungen der Pressbacken nahe der genannten durch die
Hebeldrehpunkte gehenden Quorschnittsebene der Sonde liegen.
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Die Halterung kann beispielsweise aus zwei starr miteinanker verbundenen
parallelen Platten bestehen. und mittels zwei zwischen den Platten angeordneten
Paaren von einander gegenüber an der Sonde anliegenden losen Rollen auf der Sonde
geführt sein. Um das Ganze zu halten, ist die Halterung vorzugsweise auf ortsfesten
Euhrungsschienen verschieblich angeordnet.
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Auch die Hebelelemente können jeweils aus zwei starr miteinander verbundenen
parallelen Platten bestehen, die vorzugsweise zwischen den Platten der Halterung
auf einer diese durchsetzenden Achse sitzen. Die Pressbacken sind dann zweckmässigerweise
zwischen den Platten der Hebelelemente auf einer diese durchsetzenden Achse gelenkig
angeordnet.
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Zum Festhalten des Hebelelementi in der Stellung, in der sich die
Pressbacken ausser Eingriff befinden, kann beispielsweise einerseits am Hebelelement
und andererseits an der Halterung ein doppelseitig wirkendes Federelement angreifen,
das durch einen Hubzylinder in beiden Richtungen aus seiner Normalstellung auslenkbar
ist, so dass der Rubzylinder die Hebelelemente gegen die Kraft der Federelemeute
mit den Pressbacken zur Anlage an der Sonde bringen kann.
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Die Klemmvorrichtung zum Arretieren der Sonde ist vorzugsweise geMäss
einem weiteren erfinderischen Vorschlag an einen au der Durchtrittsöffnung der Sonde
gasdicht an die Hochofenwand angesetzten Mantelrohr, dessen freies Ende eine Dichtung
für die herausragende Sonde aufweist, angeordnet und sie weist einander gegenüber
zwei das Mantelrohr durchsetzende Klemmbolzen für die Sonde auf, die J-weils in
einem dicht an das Mantelrohr angesetzten und auf der anderen Seite geschlossenen
Wellenkompensator sitzen
und mittels Druckzylindern gegen die Federkraft
der Wellenkompensatoren an die Sonde andrückbar sind.
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Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
Sie zeigen einen senkrechten querschnitt durch eine Vorrichtung zum Verschieben
einer Gasmeßsonde eine Hochofens, und zwar in Figo 1 in Einfahrstellung, in Fig.
2 in Ausfahrstellung und in Fig. 3 in Leerfahrtstellung.
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Eine Gasmeßsonde 1 ist durch eine Öffnung 2 in der Wand 3 eine Hochofens
in den Hochofen eingeführt. Sie ist durch ein Mantelrohr 4 gegenüber der Hochofenwand
abgedichtet, das vor der Öffnung 2 dicht an die Hochofenwand 3 angesetzt ist und
an seinem freien Ende, aus dem die Gasmeßsonde 1 rückwärts herausragt, eine Stopfbüchse
3 mit einer Dichtungspackung 6 aufweist. Zur Arretierung der Gasmeßsonde 1, auf
die durch den im Hochofen herrschenden Überdruck eine axiale Kraft ausgeübt wird,
ist an dem Mantelrohr 4 eine Klemmvorrichtung 7 angeordnet. Sie weist zwei Klemmbolzen
8 auf, die von einander gegenüberliegenden Seiten her das Mantelrohr 4 in Führungsbuchsen
9 durchstossen, wobei zur Abdichtung und zum Ausgleich Wellenkompensatoren 10 einerseits
an den Führungsbuchsen 9 und andererseits an den äusseren Enden der Klemmbolzen
8 dicht befestigt sind. In entspannter Stellung halten die Kompensatoren 10, unterstützt
durch den im Ofen herrschenden Druck, zugleich die Klemmbolzen 8 in einem Abstand
von der Gasmeßsonde 1. Zum Andrücken der Klemmbolzen 8 an die Gasmeßsonde 1 gegen
die Federkraft der Kompensatoren 10 sind axial hinter den Klemmbolzen 8 hydraulische
oder pneumatische Druckzylinder 11 angeordnet. Ein Absperrschieber 12 im Mantelrchr
4 erlaubt das
Verschliessen dieses Rohres wenn die Gasmeßsonde 1,
zOBO bei Reparaturen, ganz herausgezogen werden muss.
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Auf dem aus dem Mantelrohr 4 herausragenden Abschnitt der Gsmeßsonde
1 sitzt eine Verschiebe' vorrichtung 13. Diese Verschiebevorrichtung ist, was die
Zeichnungen nicht erkennen lassen, mittels vier Laufrollen mit Spurkranz auf zu
der Gasmeßsonde 1 parallelen, ortsfesten Schienen verfahrbar angeordnet. Zwei parallele,
durch Stege 14 starr miteinander verbundene Platten 15 bilden hier einen Rahmen,
der durch vier zwischen den Platten 15, je zwei auf verschiedenen Seiten der Gasmeßsonde
1 einander gegenüber, angeordnete Führungsrollen 16 mit der Gasmeßsonde 1 angepasstem
Profil im wesentlichen spielfrei auf der Gasmeßsonde 1 vez schiebbar geführt ist.
Die Achse der oberen Führungsrollen 16 durchragen die Platten 15 und tragen aussen
die erwahnten Laufrollen.
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In dem genannten Rahmen sind in symmetrischer Anordnung auf den beiden
Seiten der Gasmeßsonde 1 zwei wiederum aus zwei parallelen Platten bestehende Hebelelemente
17 auf Achsen 18 angelenkt, die jeweils eine die beiden Platten starr verbindende
Nabe 26 durchsetzen. An ihrer der Gasmeßsonde 1 zugekehrten Seite -weisen die Hebelelemente
17 zwischen ihren beiden Platten jeweils zwei gelenkig angebrachte Pressbacken 19
und 20 auf, die sich auf verschiedenen Seiten, aber nahe der die Gasmeßsonde 1 senkrecht
schneidenden Verbindungslinie zwischen den beiden Achsen 18 befinden. Die Mitten
der der Gasmeßsonde 1 angepassten, aus einem auswecha selbaren Bremsbelag, von hohem
Reibungskoeffizient bestehen den Pressflächen der Pressbacken i9 und 20 haben einen
etwas grösseren Abstand von der genannten, Verbindungslinie als die -Achs.n, auf
denen die Pressbacken 19 und 20 sitzen.
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Durch nicht gezeichnete Druckfedern werden die Pressbacken 19 und
20 in einer halbstarren Stellung gehalten. Auf den
der Gasmeßsonde
1 abgekehrten Seiten greifern an den Hebelelementen 17 die Kolbenstangen 21 von
Vorschubzylindern 22 gelenkig an, deren andere Enden an starr von der Hochofenwand
3 abstehenden Konsolen 23 gelenkig befestigt sind.
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Durch Zug-Druckfederelemente 24, die jeweils ein in ein geschlossenes
Rohrteil mit variabler Vorspannkraft eingebautes Tellerfederpaket aufweisen und
einerseits zwischen den Platten 15 und andererseits zwischen den Platten der Federelemente
17 gelenkig befestigt sind, können diese in einer Normallage gehalten werden, in
der alle Preesbacken ausser Eingriff stehen. Ebenso funktionell zwischen den Platten
und den Hebelelementen 17 angeordnet sind auss-rdem zwei doppelt beaufschlagbare
Hubzylinder 25, deren Kraft zum Anlegen der Pressbacken 19 und 20 an die Gasmeßsonde
1 gegen den Widerstand der Zug-Druckfederelemente 24 ausreicht.
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Die beschriebene Vorrichtung ist mit einer Steuerung ntsprechend ihrer
im folgenden beschriebenen Funktionsweise versehen.
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Beim Einfahren der Gasmeßsonde befindet sich die Verschiebevorrichtung
13 zunächst in ihrer in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Lage. Die Klemmbolzen
8 sind durch die Druckzylinder 11 gegen die Sonde gedrückt und halten sie fest.
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Durch Zug der Hubzylinder 25 werden jetzt die Hebelelemente 17 in
die Eingriffstellung ihrer Pressbacken 20 mit der Gasmeßsonde 1 verschwenkt. Hierauf
entspannen die Druckzylinder 11, wodurch die Wellenkompensatoren 10 die Klemmbolzen
8 von der Sonde zurückziehen und diese damit sigeb-nt und die Vorschubzylinder 22
ziehen die Verschiebevorrichtung 13 mit der Gasmeßsonde 1 um beispielsweise 35 cm
nach vorne.
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Wie bereits früher erläutert, wird dabei der Anpressdruck
der
Pressbacken 20 um ein Mehrfaches verstärkt0 Nach Beendigung des Hubes wird die Sonde
wieder mittels der Kleinnbolzen 8 arretiert, und die Pressbacken 20 werden durch
ein kurzzeitiges Umschalten der Hub zylinder 25 von der Sonde gelöst und nehmen
die in Fig. 3 gezeigte Normalstellung ein, in der sie von den Zug-Druckfederelementen
24 gehalten werden. Die Vorschubzylinder 22 drücken nun die Verschiebevorrichtung
13 in ihre strichpunktiert angedeutete Ausgangsstellung zurück. Nach Abschluss der
in üblicher Weise vorgenommenen Probeentnahme erfolgt ein weiterer Vorschub der
Sonde und so fort.
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Zum Zurückziehen der Sonde werden, wie in Fig. 2 dargestellt, die
Hubzylinder 25 auf der anderen Seite beaufschlagt und die Pressbacken 19 an die
Sonde angedrückt0 Im übrigen wird ebenso wie beim Einschieben der Sonde verfahren,
Die Vorrichtung kann vollständig von der zentralen Schaltstelle des Hochofens aus
betätigt werden0